KR20230037857A - 음향 공진기 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 기판과, 기판을 향하여 돌출된 돌출 부분을 포함하는 캡과, 기판과 캡의 사이에 수용되고 제1 전극과 압전층과 제2 전극을 포함하는 음향 공진기와, 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극에 연결된 금속층과, 적어도 일부분이 캡의 돌출 부분과 금속층의 사이에 연결되고 음향 공진기를 마주보는 방향과 다른 방향으로 연장된 도전성 패드를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 음향 공진기 패키지에 관한 것이다.
최근 이동통신기기, 화학 및 바이오기기 등의 급속한 발달에 따라, 이러한 기기에서 사용되는 소형 경량필터, 오실레이터(Oscillator), 공진소자(Resonant element), 음향공진 질량센서(Acoustic Resonant Mass Sensor) 등의 수요가 증가하고 있다.
음향 공진기는 이러한 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등을 구현하는 수단으로 구성될 수 있으며, 유전체필터, Metal Cavity 필터, 도파관(Wave guide) 등과 비교하여 크기가 매우 작고 좋은 성능을 가지므로, 좋은 성능(예: 높은 quality factor, 작은 에너지 손실, 넓은 통과 대역폭)을 요구하는 현대의 모바일 기기의 통신모듈에 많이 이용되고 있다.
최근 통신모듈에서 사용하는 RF(Radio Frequency) 신호의 파장은 점차 짧아지고 있으므로, 음향 공진기나 이를 포함하는 음향 공진기 패키지의 크기도 점차 작아지고 있다. 또한, RF 신호의 파장이 짧을수록, 송수신 과정에서 더 큰 파워가 요구되고 있으므로, 음향 공진기나 이를 포함하는 음향 공진기 패키지의 방열 성능도 점차 중요해지고 있다.
본 발명은 음향 공진기 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 기판; 상기 기판을 향하여 돌출된 돌출 부분을 포함하는 캡(cap); 상기 기판과 상기 캡의 사이에 수용되고, 제1 전극과 압전층과 제2 전극을 포함하는 음향 공진기; 상기 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극에 연결된 금속층; 및 적어도 일부분이 상기 돌출 부분과 상기 금속층의 사이에 연결되고, 상기 적어도 일부분이 상기 음향 공진기를 마주보는 방향과 다른 방향으로 연장된 도전성 패드; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 기판; 상기 기판을 향하여 돌출된 제1 및 제2 돌출 부분을 포함하는 캡(cap); 상기 기판과 상기 캡의 사이에서 서로 이격되어 배치되고, 제1 전극과 압전층과 제2 전극을 각각 포함하는 제1 및 제2 음향 공진기; 상기 제1 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극과 상기 제2 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극의 사이에 연결된 제1 금속층; 상기 제1 및 제2 음향 공진기 중 하나의 제1 및 제2 전극 중 상기 제1 금속층에 연결되지 않은 전극에 연결된 제2 금속층; 적어도 일부분이 상기 제1 돌출 부분과 상기 제1 금속층의 사이에 연결된 제1 도전성 패드; 적어도 일부분이 상기 제2 돌출 부분과 상기 제2 금속층의 사이에 연결된 제2 도전성 패드; 및 상기 캡에서 상기 기판을 마주보는 면에 배치되고 상기 제1 및 제2 도전성 패드의 사이에 전기적으로 연결된 수동부품; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 음향 공진기의 방열 효율을 높이거나 방열 효율 대비 축소된 사이즈를 가질 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 수동부품을 효율적으로 사용할 수 있으므로 전반적 사이즈 대비 더 향상된 필터 성능을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지에 포함될 수 있는 음향 공진기 필터를 나타낸 회로도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드를 나타낸 평면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 음향 공진기의 외곽을 따라 휘어진 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지를 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 음향 공진기의 제2 전극에 연결된 구조를 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 수동부품에 전기적으로 연결된 구조를 나타낸 측면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지에서 수동부품이 음향 공진기에 전기적으로 병렬 연결되는 구조를 나타낸 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 쉴드층에 전기적으로 연결된 구조를 나타낸 측면도 및 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드를 나타낸 평면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 음향 공진기의 외곽을 따라 휘어진 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지를 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 음향 공진기의 제2 전극에 연결된 구조를 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 수동부품에 전기적으로 연결된 구조를 나타낸 측면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지에서 수동부품이 음향 공진기에 전기적으로 병렬 연결되는 구조를 나타낸 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 쉴드층에 전기적으로 연결된 구조를 나타낸 측면도 및 사시도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지에 포함될 수 있는 음향 공진기 필터를 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지에 포함될 수 있는 음향 공진기 필터(50a)는, 시리즈부(10a) 및 션트부(20a)를 포함할 수 있으며, 제1 RF 포트(P1)와 제2 RF 포트(P2)의 사이로 RF(Radio Frequency) 신호를 RF 신호의 주파수에 따라 통과시키거나 차단시킬 수 있다.
시리즈부(10a)는 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)를 포함할 수 있고, 션트부(20a)는 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13) 사이와, 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23) 사이와, 시리즈부(10a)와 션트부(20a) 사이의 복수의 노드(N1, N2, N3)는 금속층으로 구현될 수 있다. 상기 금속층은 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금 및 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 등의 비교적 비저항이 낮은 재질로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13) 및 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23) 각각은 압전 특성을 통해 RF 신호의 전기에너지를 기계에너지로 변환하고 역변환할 수 있으며, RF 신호의 주파수가 음향 공진기의 공진주파수에 가까울수록 복수의 전극 간의 에너지 전달율을 크게 높일 수 있으며, RF 신호의 주파수가 음향 공진기의 반공진주파수에 가까울수록 복수의 전극 간의 에너지 전달율을 크게 낮출 수 있다. 음향 공진기의 반공진주파수는 음향 공진기의 공진주파수보다 높을 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13) 및 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23) 각각은 박막 음향 공진기(FBAR: Film Bulk Acoustic Resonator)이거나, SMR (Solidly Mounted Resonator) type 공진기일 수 있다.
적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)는 제1 및 제2 RF 포트(P1, P2)의 사이에 전기적으로 직렬(series) 연결될 수 있으며, RF 신호의 주파수가 공진주파수에 가까울수록 RF 신호의 제1 및 제2 RF 포트(P1, P2) 간의 통과율을 높일 수 있으며, RF 신호의 주파수가 반공진주파수에 가까울수록 RF 신호의 제1 및 제2 RF 포트(P1, P2) 간의 통과율을 낮출 수 있다.
적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)는 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)와 접지(GND) 사이에 전기적으로 분로(shunt) 연결될 수 있으며, RF 신호의 주파수가 공진주파수에 가까울수록 RF 신호의 접지(GND)를 향하는 통과율을 높일 수 있으며, RF 신호의 주파수가 반공진주파수에 가까울수록 RF 신호의 접지(GND)를 향하는 통과율을 낮출 수 있다.
RF 신호의 제1 및 제2 RF 포트(P1, P2) 간의 통과율은 RF 신호의 접지(GND)를 향하는 통과율이 높을수록 낮아질 수 있으며, RF 신호의 접지(GND)를 향하는 통과율이 낮을수록 높아질 수 있다.
즉, RF 신호의 제1 및 제2 RF 포트(P1, P2) 간의 통과율은 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 공진주파수에 가깝거나 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 반공진주파수에 가까울수록 낮아질 수 있다.
반공진주파수가 공진주파수보다 높으므로, 음향 공진기 필터(50a)는 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 공진주파수에 대응되는 최저주파수와 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 반공진주파수에 대응되는 최고주파수로 형성되는 통과(pass) 대역폭을 가질 수 있다. 또는, 음향 공진기 필터(50a)는 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 공진주파수에 대응되는 최저주파수와 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 반공진주파수에 대응되는 최고주파수로 형성되는 저지(stop) 대역폭을 가질 수 있다.
상기 통과 대역폭은 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 공진주파수와 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 반공진주파수 간의 차이가 클수록 넓어질 수 있고, 상기 저지 대역폭은 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 공진주파수와 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 반공진주파수 간의 차이가 클수록 넓어질 수 있다. 그러나, 상기 차이가 너무 클 경우, 대역폭은 갈라질(split) 수 있고, 대역폭의 삽입손실(insertion loss) 및/또는 리턴손실(return loss)은 커질 수 있다.
적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 공진주파수가 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 반공진주파수보다 적당히 더 높거나, 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 공진주파수가 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 반공진주파수보다 적당히 더 높을 경우, 음향 공진기 필터(50a)의 대역폭은 넓으면서도 갈라지지 않거나 손실을 줄일 수 있다.
음향 공진기에서 공진주파수와 반공진주파수 간의 차이는 음향 공진기의 물리적 특성인 kt2(electromechanical coupling factor)에 기초하여 결정될 수 있으며, kt2는 음향 공진기의 크기, 두께 및 형태에 기반하여 결정될 수 있다.
설계에 따라, 음향 공진기 필터(50a)는 수동부품(30a)을 포함함으로써 일부 음향 공진기의 kt2가 조절됨에 따른 주파수 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 음향 공진기 필터(50a)의 주파수 특성을 최적화할 수 있는 원리는 더 다양해질 수 있으므로, 음향 공진기 필터(50a)의 필터 성능(예: 대역폭, 대역 내 손실, 대역 끝 감쇄 특성 등)은 더 효율적으로 향상될 수 있다.
예를 들어, 수동부품(30a)은 복수의 노드(N1, N2, N3)와 접지 사이에 전기적으로 직렬 연결된 적어도 하나의 션트 인덕터(31, 32, 33)을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 션트 인덕터(31, 32, 33)는 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)의 반공진주파수에 실질적인 영향을 주지 않고 공진주파수를 낮출 수 있으므로, kt2가 조절된 주파수 특성에 일조할 수 있다.
예를 들어, 수동부품(30a)은 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)에 전기적으로 병렬 연결된 적어도 하나의 시리즈 인덕터(34, 35)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 시리즈 인덕터(34, 35)는 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)의 반공진주파수에 실질적인 영향을 주지 않고 공진주파수를 낮출 수 있으므로, kt2가 조절된 주파수 특성에 일조할 수 있다.
음향 공진기 필터(50a)의 대역폭은 대역폭의 전반적인 주파수에 대해 비례적인 특성을 가질 수 있으므로, 대역폭의 전반적인 주파수가 높을수록 더 넓어질 수 있다.
그러나, 대역폭의 전반적인 주파수가 높을수록, 음향 공진기 필터(50a)를 통과하는 RF 신호의 파장은 짧아질 수 있다. RF 신호의 파장이 짧을수록, 안테나에서의 원격 송수신 과정에서의 송수신 거리 대비 에너지 감쇄는 커질 수 있다.
즉, 음향 공진기 필터(50a)의 대역폭의 전반적인 주파수가 높을수록, 음향 공진기 필터(50a)를 통과하는 RF 신호는 원격 송수신 과정에서의 에너지 감쇄를 고려하여 더욱 큰 파워가 요구될 수 있다.
음향 공진기 필터(50a)를 통과하는 RF 신호의 파워가 커질수록, 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)와 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13) 각각의 압전 동작에 따른 발열과 발열에 따른 손상 가능성은 커질 수 있다.
적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)와 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13) 각각이 큰 크기를 가지거나 서로 연결된 복수의 음향 공진기로 분할될 경우, 음향 공진기 필터(50a)는 발열에 따른 손상 가능성을 줄일 수 있으나, 음향 공진기 필터(50a)의 전반적 크기는 더 커질 수 있다. 즉, 음향 공진기 필터(50a)의 발열에 따른 손상 가능성과 전반적 크기는 서로 trade-off 관계일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 음향 공진기의 방열 효율을 높이거나 방열 효율 대비 축소된 사이즈를 가질 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지는, 수동부품(30a)을 효율적으로 사용할 수 있으므로, 전반적 사이즈 대비 더 향상된 필터 성능을 가질 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드를 나타낸 평면도 및 측면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50b)는, 기판(110), 캡(210), 적어도 하나의 음향 공진기(R1, R2), 적어도 하나의 금속층(180, 190) 및 도전성 패드(230) 중 적어도 일부를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 음향 공진기(R1, R2)는 체적(bulk) 음향 공진기로 구현될 수 있다.
기판(110)은 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)으로는 실리콘 웨이퍼가 이용되거나, SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판이 이용될 수 있다. 기판(110)의 상면에는 절연층이 마련되어 기판(110)과 공진부(120)를 전기적으로 격리시킬 수 있다. 또한 절연층은 음향 공진기 제조 과정에서 캐비티(C)를 형성할 때, 에칭가스에 의해 기판(110)이 식각되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 절연층은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화 알루미늄(Al2O3), 및 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 및 에바포레이션(Evaporation) 중 어느 하나의 공정을 통해 형성될 수 있다.
지지층(140)은 절연층 상에 형성되며, 지지층(140)의 내부에는 캐비티(C)와 식각 방지부를 둘러싸는 형태로 캐비티(C)와 식각 방지부의 주변에 배치될 수 있다. 캐비티(C)는 빈 공간으로 형성되며, 지지층(140)을 마련하는 과정에서 형성한 희생층의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있으며, 지지층(140)은 희생층의 남겨진 부분으로 형성될 수 있다. 지지층(140)은 식각에 용이한 폴리실리콘 또는 비정질실리콘 등의 재질이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 식각 방지부는 캐비티(C)의 경계를 따라 배치될 수 있다. 식각 방지부는 캐비티(C) 형성 과정에서 캐비티 영역 이상으로 식각이 진행되는 것을 방지하기 위해 구비될 수 있다.
멤브레인층(150)은 지지층(140) 상에 형성되며 캐비티(C)의 상부면을 형성한다. 따라서 멤브레인층(150)도 캐비티(C)를 형성하는 과정에서 쉽게 제거되지 않는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지층(140)의 일부(예컨대, 캐비티 영역)을 제거하기 위해 불소(F), 염소(Cl) 등의 할라이드계 에칭가스를 이용하는 경우, 멤브레인층(150)은 상기한 에칭가스와 반응성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 멤브레인층(150)은 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 멤브레인층(150)은 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 유전체층(Dielectric layer)으로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf) 중 적어도 하나의 재질을 함유하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
공진부(120)는 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)을 포함한다. 공진부(120)는 아래에서부터 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)이 순서대로 적층된다. 따라서 공진부(120)에서 압전층(123)은 제1 전극(121)과 제2 전극(125) 사이에 배치될 수 있다. 공진부(120)는 멤브레인층(150) 상에 형성되므로, 결국 기판(110)의 상부에는 멤브레인층(150), 제1 전극(121), 압전층(123) 및 제2 전극(125)이 순차적으로 적층되어 공진부(120)를 형성할 수 있다. 공진부(120)는 제1 전극(121)과 제2 전극(125)에 인가되는 신호에 따라 압전층(123)을 공진시켜 공진 주파수 및 반공진 주파수를 발생시킬 수 있다.
공진부(120)는 제1 전극(121), 압전층(123), 및 제2 전극(125)이 대략 편평하게 적층된 중앙부(S), 그리고 제1 전극(121)과 압전층(123) 사이에 삽입층(170)이 개재되는 확장부(E)로 구분될 수 있다. 중앙부(S)는 공진부(120)의 중심에 배치되는 영역이고 확장부(E)는 중앙부(S)의 둘레를 따라 배치되는 영역이다. 따라서 확장부(E)는 중앙부(S)에서 외측으로 연장되는 영역으로, 중앙부(S)의 둘레를 따라 연속적인 고리 형상으로 형성되는 영역을 의미한다. 그러나 필요에 따라 일부 영역이 단절된 불연속적인 고리 형상으로 구성될 수도 있다.
이에 따라, 중앙부(S)를 가로지르도록 공진부(120)를 절단한 단면에서, 중앙부(S)의 양단에는 각각 확장부(E)가 배치될 수 있다. 그리고, 중앙부(S)의 양단에 배치되는 확장부(E) 양쪽에 모두 삽입층(170)이 배치될 수 있다.
삽입층(170)은 중앙부(S)에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 경사면(L)을 구비할 수 있다. 확장부(E)에서 압전층(123)과 제2 전극(125)은 삽입층(170) 상에 배치될 수 있다. 따라서 확장부(E)에 위치한 압전층(123)과 제2 전극(125)은 삽입층(170)의 형상을 따라 경사면을 구비할 수 있다.
한편, 확장부(E)가 공진부(120)에 포함되는 것으로 정의될 수 있으며, 이에 따라 확장부(E)에서도 공진이 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 확장부(E)의 구조에 따라 확장부(E)에서는 공진이 이루어지지 않고 중앙부(S)에서만 공진이 이루어질 수도 있다.
제1 전극(121) 및 제2 전극(125)은 도전체로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금, 몰리브덴, 루테늄, 이리듐, 알루미늄, 백금, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 탄탈륨, 크롬, 니켈 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
공진부(120)에서 제1 전극(121)은 제2 전극(125)보다 넓은 면적으로 형성되며, 제1 전극(121) 상에는 제1 전극(121)의 외곽을 따라 제1 금속층(180)이 배치된다. 따라서 제1 금속층(180)은 제2 전극(125)과 일정 거리 이격 배치되며, 공진부(120)를 둘러 싸는 형태로 배치될 수 있다. 제1 전극(121)은 멤브레인층(150) 상에 배치되므로 전체적으로 편평하게 형성될 수 있다. 반면에 제2 전극(125)은 압전층(123) 상에 배치되므로, 압전층(123)의 형상에 대응하여 굴곡이 형성될 수 있다. 제2 전극(125)은 중앙부(S) 내에 전체적으로 배치되며, 확장부(E)에 부분적으로 배치될 수 있다. 제1 전극(121) 및/또는 제2 전극(125)은 RF(Radio Frequency) 신호 등의 전기적 신호를 입출력하는 입력 전극 및 출력 전극 중 어느 하나로 이용될 수 있다.
압전층(123)의 재료로는 산화 아연(ZnO), 질화 알루미늄(AlN), 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride), 지르콘 티탄산 납(Lead Zirconate Titanate), 쿼츠(Quartz) 등이 선택적으로 이용될 수 있다. 도핑 알루미늄 질화물(Doped Aluminum Nitride) 경우 희토류 금속(Rare earth metal), 전이 금속, 또는 알칼리 토금속(alkaline earth metal)을 더 포함할 수 있다. 상기 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전이 금속은 하프늄(Hf), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈륨(Ta), 및 니오븀(Nb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 알칼리 토금속은 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다. 질화알루미늄(AlN)에 도핑되는 원소들의 함량은 0.1 ~ 30at%의 범위로 구성될 수 있다. 압전층은 질화 알루미늄(AlN)에 스칸듐(Sc)을 도핑하여 이용할 수 있다. 이 경우, 압전 상수가 증가되어 음향 공진기의 Kt2를 증가시킬 수 있다.
삽입층(170)은 멤브레인층(150)과 제1 전극(121), 그리고 식각 방지부(145)에 의해 형성되는 표면을 따라 배치될 수 있다. 따라서 삽입층(170)은 공진부(120) 내에 부분적으로 배치되며, 제1 전극(121)과 압전층(123) 사이에 배치될 수 있다. 삽입층(170)은 중앙부(S)를 제외한 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어 삽입층(170)은 기판(110) 상에서 중앙부(S)를 제외한 영역 전체에 배치되거나, 일부 영역에 배치될 수 있다.
삽입층(170)은 이산화규소(SiO2), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소(Si3N4), 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 티탄산 지르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO) 등의 유전체로 형성될 수 있으나, 압전층(123)과는 다른 재질로 형성될 수 있다. 또한 삽입층(170)은 금속 재료로 구현 가능하다. 음향 공진기가 5G 통신에 이용되는 경우, 공진부에서 열이 많이 발생하므로 공진부(120)에서 발생되는 열이 원활하게 방출할 필요가 있다. 이를 위해 삽입층(170)은 스칸듐(Sc)을 함유하는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
공진부(120)는 빈 공간으로 형성되는 캐비티(C)를 통해 기판(110)과 이격 배치될 수 있다. 캐비티(C)는 음향 공진기 제조 과정에서 에칭 가스(또는 에칭 용액)을 유입 홀로 공급하여 지지층(140)의 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 이에 캐비티(C)는 멤브레인층(150)에 의해 상부면(천정면)과 측면(벽면)이 구성되고, 기판(110) 또는 절연층(115)에 의해 바닥면이 형성되는 공간으로 구성될 수 있다. 한편, 제조 방법의 순서에 따라 멤브레인층(150)은 캐비티(C)의 상부면(천정면)에만 형성될 수도 있다.
보호층(160)은 적어도 하나의 음향 공진기(R1, R2)의 표면을 따라 배치되어 적어도 하나의 음향 공진기(R1, R2)를 외부로부터 보호할 수 있다. 보호층(160)은 제2 전극(125), 압전층(123)의 굴곡부(123b)가 형성하는 표면을 따라 배치될 수 있다. 보호층(160)은 제조 공정 중 최종 공정에서 주파수 조절을 위해 부분적으로 제거될 수 있다. 예컨대, 보호층(160)은 제조 과정에서 주파수 트리밍(trimming)을 통해 두께가 조절될 수 있다.
이를 위해 보호층(160)은 주파수 트리밍에 적합한 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 산화마그네슘(MgO), 산화지르코늄(ZrO2), 질화알루미늄(AlN), 티탄산 리르콘산 연(PZT), 갈륨비소(GaAs), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 비정질 실리콘(a-Si), 다결정 실리콘 (p-Si) 중 어느 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극(121)과 제2 전극(125)은 공진부(120)의 외측으로 연장될 수 있다. 그리고 연장 형성된 부분의 상부면에는 각각 제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)이 배치될 수 있다.
제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 금(Au), 금-주석(Au-Sn) 합금, 구리(Cu), 구리-주석(Cu-Sn) 합금, 및 알루미늄(Al), 알루미늄 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 알루미늄 합금은 알루미늄-게르마늄(Al-Ge) 합금 또는 알루미늄-스칸듐(Al-Sc) 합금일 수 있다.
제1 금속층(180)과 제2 금속층(190) 중 하나는 복수의 음향 공진기(R1, R2) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있고, 제1 금속층(180)과 제2 금속층(190) 중 다른 하나는 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 하나를 인접 음향 공진기나 포트(예: 제1 포트, 제2 포트, 접지 포트)에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 즉, 제1 금속층(180)과 제2 금속층(190)은 기판(110) 상에서 연결 배선으로 기능할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 금속층(180, 190)은 적어도 일부가 보호층(160)과 접촉하며 제1 및 제2 전극(121, 125)에 접합될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(180)은 공진부(120)의 일부 둘레를 따라 배치되고, 제2 금속층(190)은 공진부(120)의 다른 일부 둘레를 따라 배치될 수 있고, 제1 및 제2 금속층(180, 190)은 공진부(120)를 둘러쌀 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
캡(210)은 복수의 음향 공진기(R1, R2)로부터 상측으로 이격되어 배치될 수 있고, 기판(110)을 향하여 돌출된 돌출 부분(215)을 포함할 수 있다. 복수의 음향 공진기(R1, R2)는 캡(210)에 의해 수용될 수 있다. 캡(210)은 기판(110), 지지층(140) 및 멤브레인층(150) 중 적어도 하나에 결합될 수 있으며, 캡(210)이 수용하는 내부 공간과 캡(210)의 외부 사이를 단절시킬 수 있다. 예를 들어, 캡(210)은 상기 내부 공간을 구비하는 커버 형태를 가질 수 있고, 수평방향 관점에서 U형태를 가질 수 있고, 글래스(glass)나 실리콘과 같은 절연 재료를 함유할 수 있다.
캡(210)이 하측 구조(예: 기판(110), 지지층(140) 및 멤브레인층(150) 중 적어도 하나)에 결합될 때, 캡(210)은 상측으로부터 외력을 받을 수 있다. 이때, 캡(210)의 돌출 부분(215)은 상기 하측 구조와 캡(210) 사이의 결합력을 제공할 수 있다.
도전성 패드(230)는 캡(210)에서 기판(110)을 마주보는 면(예: 하면)에 배치될 수 있고, 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)은 캡(210)의 돌출 부분(215)과 제1 또는 제2 금속층(180, 190)의 사이에 연결될 수 있다.
이에 따라, 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 적어도 하나에서 발생되는 열은 제1 또는 제2 금속층(180, 190)과 도전성 패드(230)와 돌출 부분(215)과 캡(210)을 통해 캡(210)의 외부로 발산할 수 있다.
또한, 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)은 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 하나를 마주보는 방향(예: Y방향)과 다른 방향(예: X방향)으로 연장될 수 있다. 또는, 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)은 복수의 음향 공진기(R1, R2)가 서로를 마주보는 방향(예: Y방향)과 다른 방향(예: X방향)으로 연장될 수 있다.
이에 따라, 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 적어도 하나와 캡(210) 사이의 방열 경로의 폭은 넓어질 수 있으므로, 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 적어도 하나에서 발생되는 열은 효율적으로 캡(210)의 외부로 발산할 수 있다.
여기서, 상기 방열 경로의 폭은 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)의 연장 길이(L1)에 비례할 수 있으며, 상기 연장 길이(L1)는 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)의 폭(L2)보다 길 수 있다. 이에 따라, 복수의 음향 공진기(R1, R2) 사이 거리는 짧아질 수 있으므로, 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)은 복수의 음향 공진기(R1, R2) 모두의 방열 경로로 사용되기 유리할 수 있다.
설계에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50b)는 캡(210)을 관통하는 전기적 경로를 제공하고 도전성 패드(230)에 전기적으로 연결된 관통 비아(325)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡(210)의 일부분은 캡(210)의 상측과 하측 사이에 뚫린 부분을 포함할 수 있고, 관통 비아(325)의 적어도 일부분은 상기 뚫린 부분의 측면 상에 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 적어도 하나는 캡(210)의 외부에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 관통 비아(325)는 캡(210)의 상면에 배치된 도전성 패턴(320)을 통해 외부(예: PCB)에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 적어도 하나와 기판(110)의 하측 간의 수직 연결 경로(예: 기판(110)을 관통하는 관통 비아)의 개수는 관통 비아(325)가 캡(210)에 구비되는 개수만큼 줄어들 수 있으므로, 관통 비아(325) 또는 관통 비아(325)와 상기 수직 연결 경로의 조합은 복수의 음향 공진기(R1, R2)의 기판(110) 상에서의 배치 자유도를 높일 수 있고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50b)는 성능 대비 축소된 사이즈를 가질 수 있다.
예를 들어, 도전성 패드(230), 관통 비아(325) 도전성 패턴(320) 중 적어도 하나는 캡(210)이 하측 구조에 결합되기 전에 캡(210)의 표면에 금속(예: 금속층에 포함될 수 있는 금속 재료) 페이스트가 도포되거나 캡(210)의 표면에 도금되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 관통 비아(325)는 관통 비아(325)가 캡(210)을 관통하는 방향(예: Z방향)으로 돌출 부분(215)에 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 돌출 부분(215)의 크기는 관통 비아(325)의 크기만큼 축소될 수 있으므로, 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)이 복수의 음향 공진기(R1, R2) 중 하나를 마주보는 방향(예: Y방향)과 다른 방향(예: X방향)으로 연장되는 구조는 더욱 쉽게 구현될 수 있다.
또한, 돌출 부분(215)의 크기 축소는 캡(210)이 하측 구조(예: 기판(110), 지지층(140) 및 멤브레인층(150) 중 적어도 하나)에 접합할 때 캡(210)의 상측으로부터 인가되는 힘이 돌출 부분(215)에서 더욱 집중되게 할 수 있으므로, 캡(210)과 상기 하측 구조 사이의 결합력을 높일 수 있다.
예를 들어, 복수의 음향 공진기 패키지는 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package) 과정에서 기판과 캡이 결합된 후에 절단되어 제조될 수 있으므로, 복수의 음향 공진기 패키지 중 하나에 인가되는 힘은 복수의 음향 공진기 패키지 중 하나의 크기가 작을수록 작아질 수 있다. 따라서, 캡(210)과 상기 하측 구조 사이의 결합력은 음향 공진기 패키지(50b)의 사이즈가 작아질수록 더욱 중요해질 수 있으며, 캡(210)의 돌출 부분(215)의 크기 축소는 상기 결합력을 높일 수 있다.
예를 들어, 캡(210)의 돌출 부분(215)의 하면은 올록볼록할 수 있다. 이에 따라, 돌출 부분(215)은 캡(210)과 그 하측 구조 간의 결합 과정에서의 압력을 더욱 집중시킬 수 있고, 도전성 패드(230)의 적어도 일부분(225)은 돌출 부분(215)과 제1 또는 제2 금속층(180, 190) 사이에서 더욱 치밀하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 올록볼록한 형태는 오목 부분과 볼록 부분 사이가 각진 트리드(tread) 형태일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 음향 공진기의 외곽을 따라 휘어진 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50c)의 도전성 패드의 적어도 일부분(225)은 음향 공진기(R1)의 외곽을 따라 휘어질(bending) 수 있다. 이에 따라, 음향 공진기(R1)의 방열 경로(path)의 폭은 더 넓어질 수 있으므로, 음향 공진기(R1)에서 발생되는 열은 효율적으로 외부로 발산할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지를 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50d)는, 기판(110)과 캡(210)의 사이에서 캡(210)에 접하고 돌출 부분(215a)의 돌출 방향(예: Z방향)의 관점에서 돌출 부분(215a)과 음향 공진기(R3, R4)를 함께 둘러싸는 접합 부재(220)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 캡(210)은 접합 부재(220)를 통해 하측 구조(예: 기판(110), 지지층(140) 및 멤브레인층(150) 중 적어도 하나)에 밀봉(hermetic) 결합될 수 있고, 접합 부재(220)가 둘러싸는 공간과 캡(210)의 외부 간은 서로 단절될 수 있다.
예를 들어, 접합 부재(220)는 복수의 도전성 링(ring)이 공융(eutectic) 접합하는 구조를 가지거나, 양극(anodic) 접합 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 접합 부재(220)는 캡(210)의 외곽 돌출 부분(215b)의 하면에 접할 수 있다.
접합 부재(220)는 캡(210)의 관통 비아(325)에 전기적으로 연결될 수 있으므로, 외부로부터 접지를 제공받을 수 있다. 따라서, 접합 부재(220)가 둘러싸는 공간에서 접지 제공을 위해 할당되는 공간은 생략될 수 있으므로, 접합 부재(220)가 둘러싸는 공간은 더 작아지거나 더 많은 음향 공진기(R3, R4)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 관통 비아(325)는 복수의 관통 비아를 포함하고, 복수의 관통 비아 중 하나는 도전성 패드(230)에 더 가까이 전기적으로 연결되고 다른 하나는 접합 부재(220)에 더 가까이 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 관통 비아는 음향 공진기(R3, R4)와 접합 부재(220)에 서로 다른 역할(예: 방열 경로, 접지 제공, 수동부품 연결 경로 등)을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 음향 공진기의 제2 전극에 연결된 구조를 나타낸 측면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50e)의 관통 비아(325)는 관통 비아(325)가 캡(210)을 관통하는 방향(예: Z방향)으로 음향 공진기(R5)에 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 음향 공진기 패키지(50e)의 사이즈는 관통 비아(325)와 음향 공진기(R5) 간의 오버랩 면적만큼 더 효율적으로 축소될 수 있다.
여기서, 제2 전극(125)은 압전층(123)과 캡(210)의 사이에 배치되고, 제1 및 제2 금속층(180, 190) 중 관통 비아(325)에 전기적으로 연결된 금속층은 제2 전극(125)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 도전성 패드(230)와 음향 공진기(R5) 간의 기생 캐패시턴스 발생은 억제될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 수동부품에 전기적으로 연결된 구조를 나타낸 측면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50f)는, 캡(210)에서 기판(110)을 마주보는 면(예: 하면)에 배치되고 도전성 패드(230)에 전기적으로 연결된 수동부품(30b)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 음향 공진기 패키지(50f)의 사이즈는 수동부품(30b)을 사용하더라도 증가하지 않을 수 있다.
예를 들어, 음향 공진기(R6)는 도 1에 도시된 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)일 수 있고, 수동부품(30b)은 도 1에 도시된 적어도 하나의 션트 인덕터(31, 32, 33)일 수 있고, 접지를 제공하는 관통 비아(325)과 음향 공진기(R6)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지에서 수동부품이 음향 공진기에 전기적으로 병렬 연결되는 구조를 나타낸 측면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50g, 50h)의 캡은 기판을 향하여 돌출된 제1 및 제2 돌출 부분(215b, 215a)을 포함할 수 있다.
제1 도전성 패드(225b)는 제1 돌출 부분(215b)과 제1 금속층(180)의 사이에 연결될 수 있고, 제2 도전성 패드(225a)는 제2 돌출 부분(215a)과 제2 금속층(190)의 사이에 연결될 수 있다.
제1 금속층(180)은 제1 음향 공진기(R7)와 우측의 제2 음향 공진기의 사이에 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 금속층(190)은 제1 음향 공진기(R7)와 좌측의 추가 음향 공진기 또는 포트(예: 제1 포트, 제2 포트, 접지 포트)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7a를 참조하면, 수동부품(30c)은 복수의 관통 비아(325a, 325b)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 관통 비아(325a, 325b)는 제1 및 제2 도전성 패드(225b, 225a)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 수동부품(30c)은 제1 및 제2 도전성 패드(225b, 225a)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 수동부품(30c)은 제1 음향 공진기(R7)에 전기적으로 병렬 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 공진기(R7)는 도 1에 도시된 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(12, 13)일 수 있고, 수동부품(30c)은 도 1에 도시된 적어도 하나의 시리즈 인덕터(34, 35)일 수 있다. 상기 제2 음향 공진기와 상기 추가 음향 공진기 중 하나는 도 1에 도시된 적어도 하나의 시리즈 음향 공진기(11, 12, 13)일 수 있고, 다른 하나는 도 1에 도시된 적어도 하나의 션트 음향 공진기(21, 22, 23)일 수 있다. 설계에 따라, 복수의 관통 비아(325a, 325b)는 생략될 수 있다.
예를 들어, 복수의 관통 비아(325a, 325b)는 복수의 관통 비아(325a, 325b)가 캡을 관통하는 방향(예: Z방향)으로 제1 및 제2 돌출 부분(215b, 215a)에 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 제1 및 제2 금속층(180, 190)은 제1 음향 공진기(R7)에 전기적으로 병렬 연결된 수동부품(30c)을 사용하더라도 제1 음향 공진기(R7)와 인접 음향 공진기 간의 거리를 증가시키지 않을 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50g, 50h)는 수동부품(30c)을 효율적으로 사용할 수 있고, 음향 공진기 패키지(50g, 50h)의 성능 대비 사이즈는 축소될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지의 도전성 패드가 쉴드층에 전기적으로 연결된 구조를 나타낸 측면도 및 사시도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 공진기 패키지(50i)는 캡(210)에서 기판(110)을 마주보는 면(예: 하면)에 배치되고 도전성 패드(230)에 전기적으로 연결된 쉴드층(250)을 더 포함할 수 있다.
쉴드층(250)은 캡(210)이 둘러싸는 공간과 캡(210)의 외부 간을 전자기적으로 차단할 수 있으므로, 복수의 음향 공진기(R8)는 외부의 전자기적 잡음으로부터 보호될 수 있다.
예를 들어, 쉴드층(250)은 접합 부재(220) 또는 관통 비아(325a)를 통해 접지를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 관통 비아(325a)는 도전성 패턴(320)을 통해 외부(예: PCB)의 접지로부터 제공받을 수 있으며, 제1 및 제2 금속층(180, 190) 중 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 음향 공진기(R8) 중 하나는 제1 및 제2 금속층(180, 190)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 음향 공진기(R8)는 제1 포트와 제2 포트(P2)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있고, 접지 포트(GND)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 포트와 제2 포트(P2)와 접지 포트(GND)는 기판(110)을 관통하는 수직 연결 경로로 구현될 수 있고, 설계에 따라 관통 비아(325a)와 유사하게 캡(210)을 관통하는 구조로 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
R1, R2: 음향 공진기
30c: 수동부품
110: 기판
121: 제1 전극
123: 압전층
125: 제2 전극
180: 제1 금속층
190: 제2 금속층
210: 캡(cap)
220: 접합 부재
225: 도전성 패드(conductive pad)의 적어도 일부분
230: 도전성 패드
250: 쉴드층(shield layer)
325: 관통 비아(through via)
30c: 수동부품
110: 기판
121: 제1 전극
123: 압전층
125: 제2 전극
180: 제1 금속층
190: 제2 금속층
210: 캡(cap)
220: 접합 부재
225: 도전성 패드(conductive pad)의 적어도 일부분
230: 도전성 패드
250: 쉴드층(shield layer)
325: 관통 비아(through via)
Claims (16)
- 기판;
상기 기판을 향하여 돌출된 돌출 부분을 포함하는 캡(cap);
상기 기판과 상기 캡의 사이에 수용되고, 제1 전극과 압전층과 제2 전극을 포함하는 음향 공진기;
상기 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극에 연결된 금속층; 및
적어도 일부분이 상기 돌출 부분과 상기 금속층의 사이에 연결되고, 상기 적어도 일부분이 상기 음향 공진기를 마주보는 방향과 다른 방향으로 연장된 도전성 패드; 를 포함하는 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 패드의 적어도 일부분은 상기 음향 공진기의 외곽을 따라 휘어진 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 패드의 적어도 일부분의 연장 길이는 폭보다 긴 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 돌출 부분에서 상기 도전성 패드에 접하는 표면은 올록볼록한 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 캡을 관통하는 전기적 경로를 제공하고 상기 도전성 패드에 전기적으로 연결된 관통 비아를 더 포함하는 음향 공진기 패키지.
- 제5항에 있어서,
상기 관통 비아는 상기 관통 비아가 상기 캡을 관통하는 방향으로 상기 돌출 부분에 오버랩되지 않도록 배치된 음향 공진기 패키지.
- 제6항에 있어서,
상기 관통 비아는 상기 관통 비아가 상기 캡을 관통하는 방향으로 상기 음향 공진기에 오버랩되도록 배치되고,
상기 제2 전극은 상기 압전층과 상기 캡의 사이에 배치되고,
상기 금속층은 상기 제2 전극에 연결되는 음향 공진기 패키지.
- 제5항에 있어서,
상기 기판과 상기 캡의 사이에서 상기 캡에 접하고, 상기 돌출 부분의 돌출 방향의 관점에서 상기 돌출 부분과 상기 음향 공진기를 함께 둘러싸는 접합 부재를 더 포함하고,
상기 관통 비아는 상기 접합 부재에 전기적으로 연결되는 음향 공진기 패키지.
- 제8항에 있어서,
상기 관통 비아는 복수의 관통 비아를 포함하고,
상기 복수의 관통 비아 중 하나는 상기 도전성 패드에 더 가까이 전기적으로 연결되고 다른 하나는 상기 접합 부재에 더 가까이 전기적으로 연결되는 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 캡에서 상기 기판을 마주보는 면에 배치되고 상기 도전성 패드에 전기적으로 연결된 쉴드층을 더 포함하는 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 캡에서 상기 기판을 마주보는 면에 배치되고 상기 도전성 패드에 전기적으로 연결된 수동부품을 더 포함하는 음향 공진기 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 전극과 압전층과 제2 전극은 상기 기판과 상기 캡이 서로 마주보는 방향으로 적층된 음향 공진기 패키지.
- 기판;
상기 기판을 향하여 돌출된 제1 및 제2 돌출 부분을 포함하는 캡(cap);
상기 기판과 상기 캡의 사이에서 서로 이격되어 배치되고, 제1 전극과 압전층과 제2 전극을 각각 포함하는 제1 및 제2 음향 공진기;
상기 제1 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극과 상기 제2 음향 공진기의 제1 전극 또는 제2 전극의 사이에 연결된 제1 금속층;
상기 제1 및 제2 음향 공진기 중 하나의 제1 및 제2 전극 중 상기 제1 금속층에 연결되지 않은 전극에 연결된 제2 금속층;
적어도 일부분이 상기 제1 돌출 부분과 상기 제1 금속층의 사이에 연결된 제1 도전성 패드;
적어도 일부분이 상기 제2 돌출 부분과 상기 제2 금속층의 사이에 연결된 제2 도전성 패드; 및
상기 캡에서 상기 기판을 마주보는 면에 배치되고 상기 제1 및 제2 도전성 패드의 사이에 전기적으로 연결된 수동부품; 을 포함하는 음향 공진기 패키지.
- 제13항에 있어서,
상기 제1 도전성 패드의 적어도 일부분은 상기 제1 및 제2 음향 공진기가 서로를 마주보는 방향과 다른 방향으로 연장된 음향 공진기 패키지.
- 제13항에 있어서,
상기 캡을 관통하는 전기적 경로를 제공하고 상기 제1 및 제2 도전성 패드에 전기적으로 연결된 관통 비아를 더 포함하고,
상기 관통 비아는 상기 관통 비아가 상기 캡을 관통하는 방향으로 상기 제1 및 제2 돌출 부분에 오버랩되지 않도록 배치된 음향 공진기 패키지.
- 제13항에 있어서,
접지와 상기 제1 금속층 또는 상기 제2 금속층 사이에 전기적으로 연결된 제3 음향 공진기를 더 포함하고,
상기 수동부품은 인덕터를 포함하는 음향 공진기 패키지.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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